CN102416404B - 一种冷轧钢带的生产方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种冷轧钢带的生产方法,包括将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH轻处理后,再进行连铸获得高纯净度的板坯;将所述板坯进行加热后,再经过粗轧、精轧获得热轧板,将热轧板进行冷却后卷取成热轧卷;将所述热轧卷经过冷轧、退火、平整后卷取成成品。本发明提供的一种冷轧钢带的生产方法,能够生产出具有高拉拔性能和良好焊接性能的药芯焊丝用冷轧钢带,满足药芯焊丝的生产要求,减小焊接过程中的飞溅、获得优良焊接质量的焊缝、提高焊接自动化水平。

Description

一种冷乳钢带的生产方法
技术领域
[0001] 本发明涉及轧钢技术领域,具体是一种冷轧钢带的生产方法。
背景技术
[0002] 药芯焊丝是由薄钢带卷成圆形钢管或异形钢管,填进一定成分的粉料,经拉拔成形而制成的一种焊丝,可采用外加气体保护、焊剂保护或自保护的方式进行焊接。药芯焊丝是目前的发展方向,尤其是在焊接高强度结构钢、低温钢、耐热钢、不锈钢及耐磨堆焊等方面具有显著的优势。
[0003] 近年来,节能减排、保护环境是国民经济发展的重要指标,而焊接产业一直是高污染的行业之一,改善焊工的工作条件,减少烟尘污染已经成为焊接工作者所面临的重要问题。而药芯焊丝因具有飞溅小、焊缝成形美观、熔敷效率高、自动化程度高、生产效率高、综合成本低等特点而受到广泛关注,因此我国药芯焊丝产业得到较快的发展,药芯焊丝的使用市场一直呈现加速上升趋势,每年增长率高达60%以上。
[0004] 药芯焊丝用原料一般是厚度为0.5-1.0rmn±0.02rnm的冷轧带钢,将其纵剪成宽度为10-16mm±0.03mm的钢带,然后经过约80%拉拔变形率。因此为避免药芯焊丝在拉拔过程中出现脆断现象,影响药芯焊丝的顺利生产,要求药芯焊丝用冷轧钢带具有良好的拉拨性能。同时为了保证焊缝金属的性能,要求降低冷轧钢带中残余元素含量,提高钢质纯净度。提高钢质纯净度可以改善药芯焊丝焊接性能,减少焊接过程中飞溅,提高焊缝表面质量,满足药芯焊丝用户的使用要求。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于,克服在使用现有的冷却钢带生产药芯焊丝时拉拔过程中易出现脆断以及生产出的药芯焊丝在焊接时易飞溅的问题,提供一种冷轧钢带的生产方法以提高冷轧钢带的高拉拔性及焊缝金属的性能。
[0006] 本发明提供的一种冷轧钢带的生产方法包括:将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH轻处理后,再进行连铸获得高纯净度的板坯;将所述板坯进行加热后,再经过粗轧、精轧获得热轧板,将所述热轧板进行冷却后卷取成热轧卷;将所述热轧卷经过冷轧、退火、平整后卷取成成品。
[0007] 进一步,所述板坯的化学成分重量比为C:0.015-0.04wt%, Si ( 0.03wt%, Mn:0.15-0.30wt%, P ^ 0.01wt %, S ^ 0.01wt %, Alt ^ 0.03wt%, N ^ 30ppm, 0 ^ 50ppm,余
量为Fe及微量元素。
[0008] 进一步,所述将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH轻处理后,再进行连铸获得高纯净度的板坯包括:
[0009] 将铁水经过所述KR脱硫处理、所述转炉脱磷-少渣脱碳工艺获得P<0.01wt%、S≤0.0Iwt %的钢水;
[0010] 将所述P≤0.01wt%、S≤0.01wt%的钢水通过RH轻处理后获得N ( 25ppm的钢水;
[0011] 将所述N ( 25ppm的钢水通过连铸工艺获得高纯净度的板坯。
[0012] 进一步,所述连铸工艺采用全保护浇铸,所述连铸增氮量为3ppm以下,将所述板坯氮含量控制在30ppm以下。
[0013] 进一步,所述将所述板坯进行加热后,再经过粗轧、精轧获得热轧板,将所述热轧板进行冷却后卷取成热轧卷包括:
[0014] 将所述板坯进行加热,加热温度为1250±30°C,加热时间为3-3.5小时;
[0015] 将所述板坯经过定宽压力机获得所需要的板坯宽度、再经过二辊粗轧和四辊粗轧获得中间还;
[0016] 将所述中间坯通过精轧获得热轧板;
[0017] 在粗轧和精轧之间启用保温罩,保证中间坯温度的均匀性;
[0018] 将所述热轧板经层流冷却后卷取成卷。
[0019] 进一步,所述热轧板的终轧温度为930±20°C、卷取温度为720±20°C ;
[0020] 所述层流冷却采用前段快速冷却的方式。
[0021] 进一步,所述将所述 热轧卷经过冷轧、退火、平整后卷取成成品包括:
[0022] 将所述热轧卷经拉矫破鳞后先通过酸洗槽去除其表面氧化铁皮,再进入冷连轧机组进行冷轧制成冷硬卷;
[0023] 将所述冷硬卷清洗去除其表面油污后先通过立式连续退火炉退火,再经过平整机进行平整,然后卷取为成品。
[0024] 进一步,所述热轧卷进行冷轧时,冷轧压下率为72-85%。
[0025] 进一步,将所述冷硬卷通过立式连续退火炉退火时,连续退火炉内各段的温度如下表所示:
[0026]
加热段/°c 均热段/°C 缓冷出P/°C 快冷出P/°C 过时效/°c 760+10 760+10 660+10 420+10 380+10
[0027] 进一步,所述平整机的平整延伸率根据冷硬卷厚度规格变化控制在0.8-1.1 %。
[0028] 本发明提供的一种冷轧钢带的生产方法,能够生产出具有高拉拔性能和良好焊接性能的药芯焊丝用冷轧钢带,满足药芯焊丝的生产要求,减小焊接过程中的飞溅、获得优良焊接质量的焊缝、提高焊接自动化水平。
具体实施方式
[0029] 本发明为了满足药芯焊丝的生产和使用要求,对药芯焊丝用冷轧钢带的化学成分和生产工艺进行了优化,严格控制钢带的化学成分,本发明提供的一种冷轧钢带生产方法采用一种新的冶炼、热轧、冷轧和退火生产工艺,主要包括将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH轻处理后,再进行连铸获得高纯净度的板坯。将板坯进行加热后,再经过粗轧、精轧获得热轧板,将热轧板进行冷却后卷取成热轧卷。将热轧卷经过冷轧、退火、平整后卷取成成品。经过本发明提供的生产方法获得良好内部质量的带钢、合适的二相粒子析出及有利的{111}织构等,提高药芯焊丝用冷轧钢带的综合力学性能。[0030] 本发明提供的一种冷轧钢带的生产方法中冶炼工艺为:将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH轻处理后,再进行连铸获得高纯净度的板坯。主要包括以下三个步骤:
[0031] 步骤S1:将铁水经过所述KR脱硫处理、所述转炉脱磷-少渣脱碳工艺获得P ≤ 0.01wt%,S ≤ 0.01wt%的钢水。
[0032] 步骤S2:将P≤0.01wt%、S≤0.01wt%的钢水通过RH轻处理后获得N ≤ 25ppm的钢水。该步骤具体是:将P≤0.01wt%,S ≤ 0.01wt%的钢水通过RH非镇静钢轻处理精炼工艺,减少出钢过程的增氮,精炼结束后获得N ( 25ppm的钢水。同时利用RH前期的碳氧反应,提高转炉终点碳从而降低转炉终点氧活度,利用碳脱氧降低加铝脱氧前的氧活度,从而减少氧化物夹杂的数量,提高钢水纯净度,实现低S、低P、低N、高纯净钢的生产。
[0033] 步骤S3:将N ≤ 25ppm的钢水通过连铸工艺获得高纯净度的板坯。该步骤具体是:通过RH轻处理后N ≤ 25ppm的钢水通过全保护浇铸获得板坯。连铸增氮量控制在3ppm以下,这样实现了板坯氮含量在30ppm以下,防止钢水二次氧化,保证了钢水的高纯净度。板坯的具体化学成分重量比为C:0.015-0.04wt %, Si≤0.03wt %, Mn:0.15-0.30wt %,P ≤ 0.01wt%, S ≤ 0.01wt%, Alt ≤ 0.03wt%, N ≤ 30ppm, 0 ≤ 50ppm,余量为 Fe 及其他微量元素。
[0034] 本发明提供的一种冷轧钢带的生产方法中热轧工艺采用2250mm或1580mm热连轧机组,工艺过程为将所述板坯进行加热后,再经过粗轧、精轧获得热轧板,将热轧板进行冷却,冷却后卷取成热轧卷。主要包括以下五个步骤:
[0035] 步骤S1:将所述板坯进行加热,加热温度为1250±30°C,加热时间为3-3.5小时。
[0036] 步骤S2:将所述板坯经过定宽压力机获得所需要的板坯宽度、再经过二辊粗轧、四辊粗轧获得中间坯。
[0037] 步骤S3:在粗轧和精轧之间启用保温罩,保证中间坯温度的均匀性。
[0038] 步骤S4:将所述中间坯经过精轧机组获得热轧板。
[0039] 步骤S5:将所述热轧板经层流冷却后卷取成卷。
[0040] 热轧板通过层流冷却卷取成卷,层流冷却采用前段快速冷却的方式。
[0041] 热轧过程中严格控制终轧温度和卷取温度,以保证AlN的充分析出和长大,粗化晶粒,获得良好的韧性,其终轧温度为930±20°C、卷取温度为720±20°C。
[0042] 本发明提供的一种冷轧钢带的生产方法中冷轧工艺采用1700_酸轧及连续退火机组,工艺过程为将所述热轧卷经过冷轧、退火、平整后卷取成成品。具体包括以下两个步骤:
[0043] 步骤S1:将所述热轧卷经拉矫破鳞后先通过酸洗槽去除其表面氧化铁皮,再进入冷连轧机组进行冷轧制成冷硬卷。
[0044] 冷轧时使用的是5机架冷连轧机组。
[0045] 步骤S2:将所述冷硬卷清洗去除其表面油污后先通过立式连续退火炉退火,再经过平整机进行平整,然后卷取为成品。
[0046] 根据规格的不同,将冷轧压下率控制在72-85%,连续退火炉内各段的温度如下表所示,平整机的平整延伸率视其厚度规格变化控制在0.8-1.1 %。
[0047]
Figure CN102416404BD00071
[0048] 本发明提供的一种冷轧钢带的生产方法通过控制带钢中的C含量来提高焊缝的塑性、韧性和抗裂性,避免焊接过程焊缝冷热裂纹缺陷的产生。降低S、P的含量,提高钢带的冷加工性能,提高焊缝金属的韧性和成形性。控制钢带中的0、N等气体含量,避免焊缝产生气孔、白点等缺陷。由于Mn元素在提高钢带强度的同时,也使钢断面收缩率和延伸率明显降低。而过高的Si也引起断面收缩率显著降低,钢的断面收缩率和延伸率降低,会引起钢的冷加工性能变差,不利于焊丝拉拔工艺的稳定顺行,因此限制钢中的Si和Mn的含量。严格控制钢带中的夹杂物,特别是脆性夹杂物的分布、形态、大小及数量,以提高焊缝质量。
[0049] 本发明提供的一种冷轧钢带的生产方法采用高温加热、高温轧制及高温卷取的工艺思想,高温加热一方面保证钢坯的粗除磷温度大于Fe2SiO4的熔点1170°C,在粗轧阶段配以多道次高压水除磷,使钢坯表面的Fe2SiO4除掉,保证带钢的表面质量,另一方面为精轧阶段的高温轧制提供保障。卷取也采用了高温卷取的方案,保证卷取后AlN能得到充分地析出和长大,碳化物聚集而粗大化,以及获得粗大的铁素体组织。
[0050] 冷轧压下率对冷轧带钢的轧制织构及在退火中形成的再结晶织构产生重要的影响,因此根据规格的不同冷轧压下率控制在72-85%。采用快速加热,推迟粗大碳化物的固溶及回复,形成有利于提高拉拔性能的再结晶组织,为了获得高延伸率和低的屈服强度的钢带,采用了较高的退火温度,使钢带发生充分的再结晶,通过控制均热时间来控制钢带的晶粒的大小。同时控制快冷出口温度,使自由C充分固溶到基体中,起到固溶强化的作用,从而提高钢带的抗拉强度。因此通过获得低屈强比和高延伸率的冷轧钢带,来进一步提高钢带的拉拔性能。
[0051] 本发明提供的一种冷轧钢带的生产方法通过优化钢带的化学成分,采用合适的冶炼工艺、热轧工艺、冷轧工艺及连续退火工艺等,获得了具有高拉拔性能和良好焊接性能的药芯焊丝用冷轧钢带。为了使本发明的目的,技术方案和优点描述的更清晰,以下结合具体的实例加以说明。
`[0052] 实施例1
[0053] 将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH轻处理后,再进行连铸获得板坯。其板坯熔炼化学成分重量比为c:0.028wt%, Si:0.01wt%, Mn:0.19wt%, P:0.007wt%, S:0.006wt%, Alt:0.024wt%, N:16ppm, 0:33ppm,余量基本为 Fe 和其他微量元素。
[0054] 先对板坯进行加热,板坯加热温度为1256°C,加热时间为3.2小时,终轧温度为928°C,卷取温度为722°C,热轧卷的厚度为2.996 X 1285mm,然后在酸轧机组上酸洗去除其表面氧化铁皮,进入5机架冷连轧机获得冷硬卷,压下率为73.3 %。冷硬卷最后进入立式连续退火炉退火、平整处理(平整延伸率为0.9%)后,最后获得规格为0.799X 1255mm的药芯焊丝用冷轧钢带。其屈服强度为169MPa、抗拉强度为315MPa、断后延伸率A8tl为43.5%,其退火工艺各段温度如表1所示。
[0055] 表10.799 X 1255mm的药芯焊丝用冷轧钢带退火工艺各段温度表
[0056]
Figure CN102416404BD00081
[0057] 实施例2
[0058] 与实施例1不同之处在于,其板坯熔炼化学成分重量比为C:0.035wt%,Si:
0.02wt %,Mn:0.28wt %,P:0.005wt %,S:0.003wt %,Alt:0.01wt %,N:10ppm,0:20ppm,余量基本为Fe和其他微量元素。热轧卷规格为3.497X 1211mm,成品规格为
0.891 X 1191mm,其屈服强度为184MPa、抗拉强度为310MPa、断后延伸率A8tl为40.0 %。其他部分与实施例1完全一致。
[0059] 实施例3
[0060] 与实施例1不同之处在于,其板坯熔炼化学成分重量比为C:0.02wt%,Si:
0.005wt %,Mn:0.25wt %,P:0.008wt %,S:0.003wt %,Alt:0.02wt %,N:25ppm,0:40ppm,余量基本为Fe和其他微量元素。热轧卷规格为3.495X 1475mm,成品规格为
0.795 X 1451mm,其屈服强度为188MPa、抗拉强度为310MPa、断后延伸率A8tl为40.5 %。其他部分与实施例1完全一致。
[0061] 实施例4
[0062] 与实施例1不同之处在于,先对板坯进行加热,板坯加热温度为1270°C,加热时间为3.3小时,终轧温度为945°C,卷取温度为735°C。其他部分与实施例1完全一致。
[0063] 实施例5
[0064] 与实施例1不同之处在于,其退火工艺各段温度如表2所示。热轧卷规格为
3.498 X 1223mm,成品规格为0.890 X 1194mm,其屈服强度为178MPa、抗拉强度为310MPa、断后延伸率A8tl为39.5 %。其他部分与实施例1完全一致。
[0065] 表20.890 X 1194mm的药芯焊丝用冷轧钢带退火工艺各段温度表
[0066]
Figure CN102416404BD00082
[0067] 实施例6
[0068] 与实施例1不同之处在于,热轧卷进入5机架冷连轧机获得冷硬卷,压下率为80%。热轧卷规格为2.996 X 1219mm,成品规格为0.589 X 1194mm,其屈服强度为169MPa、抗拉强度为325MPa、断后延伸率A8tl为40.5%。其他部分与实施例1完全一致。
[0069] 实施例7
[0070] 与实施例1不同之处在于,平整机平整处理冷硬卷时平整延伸率为1.02%。热轧卷规格为3.498 X 1489mm,成品规格为0.790 X 1464mm,其屈服强度为166MPa、抗拉强度为315MPa、断后延伸率A8tl为39.5%。其他部分与实施例1完全一致。
[0071] 实施例8
[0072] 将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH轻处理后,再进行连铸获得板坯。其板坯熔炼化学成分重量比为c:0.029wt%, Si:0.01wt%, Mn:0.18wt%, P:0.005wt%, S:0.004wt%,Alt:0.02wt%,N:13ppm,O:21ppm,余量基本为 Fe 和其他微量元素。
[0073] 先对板还进行加热,板还加热温度为1255°C,加热时间为3.3小时,终轧温度为925°C,卷取温度为725°C。热轧卷的厚度为3.497X 1560mm,然后在酸轧机组上酸洗去除其表面氧化铁皮,进入5机架冷连轧机获得冷硬卷,压下率为74.29%。最后进入立式连续退火炉退火、平整处理(平整延伸率为0.9% )后,最后获得规格为0.899X 1529mm的药芯焊丝用冷轧钢带。其屈服强度为177MPa、抗拉强度为320MPa、断后延伸率A8tl为44.5%,其退火工艺各段温度如表3所示。
[0074] 表30.899 X 1529mm的药芯焊丝用冷轧钢带退火工艺各段温度表
[0075]
Figure CN102416404BD00091
[0076] 上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种冷轧钢带的生产方法,其特征在于,包括: 将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺处理、RH非镇静钢轻处理精炼工艺处理后,再进行连铸获得高纯净度的板坯,所述板坯的化学成分重量百分比为C:0.015-0.04wt%, Si ( 0.03wt%, Mn:0.15-0.30wt%, P ≤ 0.005wt%, S ≤ 0.006wt%,Alt<0.01wt%, N ( 16ppm, O ( 40ppm,余量为Fe及微量元素;将所述板还进行加热后,再经过粗轧、精轧获得热轧板,将所述热轧板进行冷却后卷取成热轧卷; 将所述热轧卷经拉矫破鳞后先通过酸洗槽去除其表面氧化铁皮,再进入冷连轧机组进行冷轧制成冷硬卷; 将所述冷硬卷清洗去除其表面油污后先通过立式连续退火炉退火,再经过平整机进行平整,然后卷取为成品; 将所述冷硬卷通过立式连续退火炉退火时,连续退火炉内各段的温度如下表所示:
Figure CN102416404BC00021
2.根据权利要求1所述的一种冷轧钢带的生产方法,其特征在于,所述将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺处理、RH非镇静钢轻处理精炼工艺处理后,再进行连铸获得高纯净度的板坯包括: 将铁水经过所述KR脱硫处理、所述转炉脱磷-少渣脱碳工艺处理获得P< 0.005wt%,S≤0.006wt%的钢水; 将所述P≤0.005wt%, S≤0.006wt%的钢水通过RH非镇静钢轻处理精炼工艺处理后获得N ( 16ppm的钢水; 将所述N < 16ppm的钢水通过连铸工艺处理获得高纯净度的板坯。
3.根据权利要求2所述的一种冷轧钢带的生产方法,其特征在于: 所述连铸工艺采用全保护浇铸,所述连铸增氮量为3ppm以下,将所述板坯氮含量控制在16ppm以下。
4.根据权利要求1所述的一种冷轧钢带的生产方法,其特征在于,所述将所述板坯进行加热后,再经过粗轧、精轧获得热轧板,将所述热轧板进行冷却后卷取成热轧卷包括: 将所述板坯进行加热,加热温度为1250±30°C,加热时间为3-3.5小时; 将所述板坯经过定宽压力机获得所需要的板坯宽度、再经过二辊粗轧和四辊粗轧获得中间坯; 将所述中间坯通过精轧获得热轧板; 在粗轧和精轧之间启用保温罩,保证中间坯温度的均匀性; 将所述热轧板经层流冷却后卷取成卷。
5.根据权利要求4所述的一种冷轧钢带的生产方法,其特征在于: 所述热轧板的终轧温度为930±20°C、卷取温度为720±20°C ; 所述层流冷却采用前段快速冷却的方式。
6.根据权利要求1所述的一种冷轧钢带的生产方法,其特征在于: 所述热轧卷进行冷轧时,冷轧压下率为72-85%。
7.根据权利要求6所述的一种冷轧钢带的生产方法,其特征在于:所述平整机的平整延伸率根据冷硬卷`厚度规格变化控制在0.8-1.1%。
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